DE4224120A1

DE4224120A1 - Integrale Rahmen-Tank-Sitzbankkombination aus faserverstärkten Kunststoffen für Motorräder und Motorroller

Info

Publication number: DE4224120A1
Application number: DE19924224120
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hoebel; Johannes Hufnagl
Original assignee: IABG Industrieanlagen Betriebs GmbH
Current assignee: IABG Industrieanlagen Betriebs GmbH
Priority date: 1992-07-22
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: DE4224120C2

Description

Die Erfindung betrifft einen aus faserverstärkten Kunststoffen wie z. B. CFK gefertigten Rahmen für Motorräder und Motorroller wobei der Rahmen im herkömmlichen Sinne mit dem Tankraum, dem Sitzbankunterbau, dem Luftfiltergehäuse und dem Hinterradka sten als ein integrales, d. h. einstückiges, tragendes Teil aus gebildet ist. Das Ziel der Erfindung ist ein integraler Rahmen, der bei flexiblerer Anpassung der Form an die Funktion ein schließlich der Verkleidungsteile vergleichsweise leicht ist und damit Vorteile bezüglich Beschleunigung und Abbremsen so wie im Treibstoffverbrauch aufweist. Diese Zielsetzung sowie die Kostenaspekte konzentrieren den erfindungsgemäßen integra len CFK-Rahmen vorzugsweise auf höherwertige Sportfahrzeuge.

Rahmen für Motorräder werden üblicherweise als Rohrgitterkon struktion oder durch Verschweißen von Preßteilen bzw. in Kom binationen mit Rohr- und Profilträgern hergestellt. Tank und Sitzbank werden in der Regel anmontiert, ebenso ggf. die Ver kleidungselemente. Ausgangsmaterial ist üblicherweise Stahl blech, bei höherwertigen Sportmaschinen auch Aluminiumlegie rungen und weitere, hochfeste und leichte Materialien bis zu Titanlegierungen für Rennsportmaschinen. Rahmen aus faserver stärkten Kunststoffen wie CFK sind bereits bekannt; sie sind dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Rahmen, der Tank, der Luftfilter, die Sitzbank bzw. - je nach Konstruktion - der Sitzbankunterbau eine aus mehreren Teilen zusammengebaute Funktionseinheit bilden.

Ziel der Erfindung ist es, eine einstückige Kombination 4 von Rahmen 1, Tankraum 2, dem Luftfiltergehäuse 7 und dem Unter bau 3 der Sitzbank 6 bereitzustellen, und zwar unter Verwen dung von faserverstärkten Kunststoffen wie z. B. CFK. Auf die se Weise erhält man eine insgesamt leichte Rahmen-Tank-Luft filterkasten-Sitzbankkombination, ergänzt ggf. durch den Rad kasten 5 für das Hinterrad, den Instrumententräger 8 (Arma turenboard) und Verkleidungsteile 17. Die Aufhängung des An triebsaggregats, der Schwingen mit dem Feder-/Dämpfungssystem sowie des Lenkkopfes und weiterer Elemente wird durch einge gossene Buchsen, Hülsen oder Zapfen 19 ermöglicht. (Fig. 1).

Die einstückige Ausführung aus faserverstärkten Kunststoffen ermöglicht neben der treibstoffsparenden Leichtbauweise wei tere vorteilhafte Ausgestaltungen:

- Die Aufteilung des verfügbaren Raumes kann entsprechend den variablen Möglichkeiten der Formgebung bei CFK-Ein satz erfolgen. So kann der Tankraum 2 z. B. stufig oder asymmetrisch ausgeführt werden. Auch kann die Aufteilung des Tanks in z. B. zwei Einzeltanks zwecks besserer Raum ausnutzung oder der Schwerpunktbeeinflussung vorgesehen werden.
Da die Kunstharze, in die die Kohlefasern eingebettet sind, nicht benzinresistent sind, bedürfen die Tankräu me jedoch einer zusätzlichen, bezinresistenten Ausklei dung.
- Die flexiblen Möglichkeiten der Raumausnutzung gestatten es, das Luftfiltergehäuse 7 besonders groß zu dimensio nieren. Dadurch ist die Beruhigung der Ansaugluft von Turbulenzen sowie die Reigung bei geringen Ansaugver lusten möglich. Das Luftfiltergehäuse 7 kann vorteilhaft unter der Sitzbank 6 positioniert werden; ist dieser Raum jedoch für den Tank 2 - oder bei aufgeteiltem Tank - für einen Teiltank vorgesehen, dann ist die Positionierung z. B. zwischen Lenkkopf und Sitzbank sinnvoll, womit zu gleich die Schwerpunktlage günstig beeinflußt wird. Zur Verminderung der Ansauggeräusche sind vibrationsdämpfen de und zugleich versteifende Rippen im und am Luftfilter gehäuse 7 vorgesehen. Zur Ausnutzung des Staudrucks kann der Lufteinlauf 20 (Fig. 3) zum Luftfiltergehäuse 7 nach vorne gerichtet und dem Umströmungsverlauf der Verklei dung angepaßt werden.
- Kabelkanäle, z. B. für elektrische und hydraulische Leitun gen sowie für Bowdenzüge, werden in den einstückigen Rah men 4 integriert. Verlauf und Querschnitt werden so ge wählt, daß ein Beitrag zur Rahmensteifigkeit und zur Vib rationsdämpfung erreicht wird.
- Verbleiben nach Anordnung der Antriebs- und Hilfselemente noch Hohlräume ausreichender Größe, die nicht für tech nische Funktionen benötigt werden, dann können diese als Stauräume für das Bordwerkzeug, für den Verbandskasten oder für Kleinutensilien ausgebildet werden.
- Je nach Fahrzeugtyp kann es vorteilhaft sein, die Heck partie in den einstückigen Rahmen 4 einzubeziehen, z. B. in Form eines Radkastens 5 für das Hinterrad, wobei die Formgebung auch hier einen Beitrag zur Gesamtsteifigkeit liefern soll. Zweckmäßig werden in diesem Fall die Halte- Vorrichtungen 14 und 15 für das Nummernschild, für das Rück- und Bremslicht sowie für die Blinker in den ein stückigen Rahmen 4 integriert (Fig. 1).
- Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß die Halterung 8 für die Instrumente 9 (Armaturenboard) ebenfalls in die Verbundkonstruktion einbezogen werden kann. In diesem Fall ist es zusätzlich zweckmäßig, daß eine in etwa halb kreisförmige Aussparung 10, ähnlich einer Rille, zur Auf nahme einer Windschutzscheibe 11 vorgesehen ist. Die Wind schutzscheibe 11 besitzt am unteren Rand federnde Steck elemente 13, die in entsprechende Ausnehmungen 12 rings um die Instrumentenhalterung 8 eingesteckt werden können. Dadurch kann die Scheibe 11 sehr schnell und ohne Ver schraubungen eingesteckt bzw. ausgewechselt werden. (Fig. 2a und 2b).
- Soll das Motorrad mit einer Verkleidung 17 (Fig. 3) ver sehen werden, dann kann diese soweit als Bestandteil des einstückigen Rahmens 4 ausgeformt sein, wie es die Zugäng lichkeit zu den technischen Bauelementen zuläßt. Die wei teren Verkleidungsteile werden angeschraubt.
- Die vergleichsweise flexible Formgebungsmöglichkeit beim Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen ermöglicht es, auch für die Kühlluft - gilt für Luft- und Wasserkühlung - Lufteintrittsöffnungen 20 mit nachgeordneten Luftkanä len zur Zuführung der Kühlluft an die zu kühlenden Elemen te vorzusehen. (Fig. 3). Dies betrifft auch ggf. vorhan dene Ölkühler. Damit ist prinzipiell die Möglichkeit gege ben, den Wasser- und/oder den Ölkühler in Halterungen 2 im Rahmen 4 oder an Verkleidungsteilen in unmittelbare Nähe zu den Lufteintrittsöffnungen 20 zu positionieren.
- Da vielfach Motorräder mit unterschiedlichen Motorversio nen angeboten werden, die dann etwas hinsichtlich Leistung, Gewicht und auch Baumaßen voneinander abweichen, werden Adapterstücke 21 vorgesehen; diese stellen sicher, daß Motoren mit unterschiedlichen Maßen der Aufhängungspunkte problemlos an die festliegenden Aufhängungspunkte 19 ei nes standardisierten Rahmens montiert werden können. Die Adapterstücke 21 sind bezüglich Material und Formgebung so ausgelegt, daß neben der haltenden und Abmaße ausglei chenden Funktion eine zusätzliche Schwingungsdämpfung erreicht wird (Fig. 4).
- Um im Radkasten des Hinterrades gleichmäßigere Strömungs verhältnisse zu erzeugen und um die Wirbelbildung zu ver mindern, ist es zweckmäßig, einen aus CFK gefertigten Radkasten 22 ,an der Schwinge 23 des Hinterrades so zu montieren, daß er alle Federbewegungen mitmacht; der Ab stand von Reifenoberfläche zu Innenseite Radkasten kann auf diese Weise sehr klein und konstant gehalten werden. (Fig. 5). In diesem Fall ist es vorteilhaft, nur einen Stoßdämpfer vorzusehen, der mittig am Radkasten 22 über eine Halterung 24 montiert ist.

Die integrale Rahmenkonstruktion aus faserverstärkten Kunst stoffen ist auch bei artverwandten Fahrzeugen wie Schnee scootern oder Wasserscootern sinnvoll, wobei die Korrosions beständigkeit des Werkstoffes besonders bei Geräten, die im Salzwasser eingesetzt werden, vorteilhaft ist.

Claims

1. Ausführung eines Rahmens für Motorräder, Motorroller und ähnliche Fahrzeuge wie Schneescooter und Wasserscooter, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) zusammen mit dem Tankraum (2), dem Sitzbankunterbau (3) und dem Luft filterraum (7) als einstückiger, die Gewichts- und fahr dynamischen Kräfte aufnehmender Multifunktionsrahmen (4) ausgebildet und aus faserverstärktem Kunststoff, vorzugs weise aus CFK, gefertigt ist (Fig. 1).

2. Ausführung eines Rahmens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am und im Luftfilterraum (7) zur Minimierung der Ansauggeräusche luftstromlenkende und versteifende Rippen vorhanden sind.

3. Ausführung eines Rahmens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tankräume (2) vorhanden sind.

4. Ausführung eines Rahmens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Radkasten (5) für das Hinterrad vorgesehen ist, der mitversteifender Bestandteil des ein stückigen Rahmens (4) ist.

5. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Multifunktionsrahmen (4) eine Halterung (14) für das Nummernschild aufweist.

6. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Multifunktionsrahmen (4) Haltevorrichtungen (15) für die Brems-, Blink- und Rück lichter aufweist.

7. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Multifunktionsrahmen (4) integrierte Kabelkanäle für elektrische und hydraulische Leitungen und für Bowdenzügen aufweist.

8. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelkanäle so im Quer schnitt ausgelegt und so positioniert sind, daß sie ei nen Beitrag zur Rahmensteifigkeit und zur Vibrationsdämp fung liefern.

9. Ausführung eines Rahmens gemäß Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Batteriehalterung (16) Bestandteil des einstückigen Rahmens (4) ist, wobei deren Formgebung einen Beitrag zur Gesamtsteifigkeit und zur Vibrations dämpfung liefert.

10. Ausführung eines Rahmens gemäß den vorausgehenden Ansprü chen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Multifunk tionsrahmens (4) vorhandene Hohlräume ausreichender Größe, die nicht für technische Elemente oder Funktionen benötigt werden, für Bordwerkzeug, Verbandskasten und Kleinutensi lien ausgebildet sind.

11. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung der Stauräu me einen Beitrag zur Rahmensteifigkeit und Vibrations dämpfung liefert.

12. Ausführung eines Rahmens gemäß Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halterung (8) für Instrumente (9) und Schalter (18) (Armaturenboard) ebenfalls Bestandteil des Multifunktionsrahmens (4) ist (Fig. 1 und 2a).

13. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (8) eine an nähernd halbrundförmig bis U-förmig verlaufende Vertie fung (10) zum Einsetzen der Windschutzscheibe (11) auf weist (Fig. 2a und 2b).

14. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Windschutzscheibe (11) Steckelemente (13) zur einrastenden Befestigung in entsprechende Aussparungen (12) aufweist.

15. Ausführung eines Rahmens gemäß den vorstehenden Ansprü chen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Multifunktions rahmen (4) alle erforderlichen Aufhängungs- und Befesti gungselemente (19), z. B. Buchsen, Zapfen, Achshülsen, für technische Baugruppen wie Antrieb, Federung und Lenkung, eingegossen sind.

16. Ausführung eines Rahmens gemäß den vorstehenden Ansprü chen, dadurch gekennzeichnet, daß der Multifunktions rahmen (4) integrierte, außenliegende Verkleidungstei le (17) aufweist (Fig. 3).

17. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidungsteile (17) auch auf versteifende Funktion ausgeformt sind.

18. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach vorn gerichtete, dem Fahrtwind zugewandte Lufteintrittsöffnungen (20) für die Verbrennungsluft vorhanden sind (Fig. 3).

19. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach vorn gerichtete, dem Fahrtwind zugängliche Lufteintrittsöffnungen (20) für Kühlluft vorhanden sind (Fig. 3).

20. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß Adapterstücke (21) als Ver bindungselemente zwischen dem Multifunktionsrahmen (4) und den Antriebselementen vorhanden sind (Fig. 4).

21. Ausführung eines Rahmens gemäß den Ansprüchen 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapterstücke (21) durch Formgebung und Materialauswahl eine schwingungsdämpfende Wirkung erzeugen.

22. Ausführung eines Rahmens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Radkasten (22) vorhanden ist, der mit den Schwingen (23) der Hinterradaufhängung der gestalt verbunden ist, daß er die Federbewegungungen mitmacht. (Fig. 5).